内容正文:
第二节
金属材料
新人教版必修第一册
第三章 铁 金属材料
1
金属材料
第1课时
2
商朝
后母戊鼎
春秋
铜柄铁剑
东汉
马踏飞燕
3
鸟巢体育馆
和谐号动车
神州飞船
4
人教版《九年级下册化学》第4页
如果在金属中加热熔合某些金属或非金属,就可以制得金属特征的合金。
5
纯金属和合金的硬度对比实验
6
纯金属结构模型
合金结构模型
7
纯金属结构模型
合金结构模型
问题1 结合结构模型解释合金的硬度为什么比纯金属大?
8
初步认识
合金的结构、性质和应用
微观结构
宏观性质
决定
原子
大小和排列
硬度
熔点
……
决定
用途
9
任务1 列举常见的金属材料,想一想其性能与应用。
铁合金、铝合金、铜合金……
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生铁和钢的应用
11
任务2 请结合数据分析生铁和钢的含碳量与性能的关系。
含碳量
性质
铁合金 含碳量 性能
生铁 2%~4.3% 硬度大,抗压,性脆,可铸造
钢 0.03%~2% 良好的延展性,机械性能好,可锻造
12
钢丝
钢轨
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任务3 分别用于制作钢丝和钢轨的钢含碳量有差异吗?请查阅资料分析哪一种含碳量高。
ω(C) 0.3%
0.3% ω(C) 0.6%
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了解碳素钢的类型
低碳钢 (ω(C) 0.3% )
中碳钢 (ω(C) 0.3%~0.6%)
高碳钢 (ω(C) >0.6% )
碳素钢
含碳量
(Fe、C)
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低碳钢 ω(C) 0.3% 韧性、焊接性好,强度低
中碳钢 ω(C) 0.3%~0.6% 强度高,韧性及加工性好
高碳钢 ω(C) >0.6% 硬而脆,热处理后弹性好
含碳量
性能
任务4 请结合数据分析碳素钢的含碳量与性能的关系。
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问题2 用于制作防护网的钢丝和制作捕鱼网兜的钢丝含碳量有差异吗?如果有差异,哪一种含碳量高呢?
防护网钢丝
鱼网钢丝
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ω(C) 0.3%
ω(C) 0.25%
降低
含碳量
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微观结构
宏观性质
决定
元素
组成与含量
韧性
强度
决定
用途
进一步认识
合金的结构、性质和应用
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各种各样性能的钢
不锈钢炊具
锰钢铁轨
钨钢钻头
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合金钢
不锈钢 (Cr 18%、Ni 8%)
锰 钢 (Mn 12%、Si 0.7%)
钨 钢 (W 18%)
……
碳素钢
添加元素
(特种钢)
了解合金钢
21
了解合金元素的主要作用
22
铁合金的分类
23
铝合金——“硬铝”(含Cu 4%、Mg 0.5%、
Mn 0.5%、Si 0.7%)
24
问题3 为什么铁合金、铝合金是生活、生产中使用最广泛的金属材料?能否从原料来源的角度进行解释?
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自然资源
(金属矿物)
金属单质
转化
分离
合金
调整组成
熔合
应用
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组成结构
性质
决定
决定
用途
元素
种类、含量
物理、
化学、
机械性能
相应
应用领域
熔合条件
时间、温度等
深入认识
合金的结构、性质和应用
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金属材料的发展——新型合金
储氢合金,记忆合金、钛合金、耐热合金……
“蛟龙号”
载人潜水器
钛合金
储氢合金
La-Ni合金
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了解储氢合金工作原理
储氢合金
金属氢化物
常温、常压吸收H2
升温或减压
释放H2
29
神奇的记忆合金
30
课堂小结
原料
组成/结构
材料
应用
性质/性能
31
金属材料
第2课时
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铝与铝合金的应用
33
任务1 通过铝及铝合金的应用,你认识了铝的哪些性质?还有哪些角度可以进一步认识铝的性质?
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结构
性质
用途
类别
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铝的物理性质
具有金属光泽,良好的延展性,密度小,质地软,是电、热的良导体。
“硬铝”(含Cu 4%、Mg 0.5%、Mn 0.5%、
Si 0.7%的铝合金)
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铝的
性质
原子结构
物质类别
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铝的化学性质
1. 与非金属反应
2. 与酸反应
3. 与盐溶液反应
4Al + 3O2 2Al2O3
2Al + 3Cu2+ 2Al3+ + 3Cu
2Al + 6H+ 2Al3+ + 3H2
↑
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问题1 铝制餐具为何不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食品?
进一步探究铝的化学性质
39
40
任务2 分析实验现象,进一步认识铝制品的化学性质。
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铝片与盐酸反应
铝片与氢氧化钠
溶液反应
开始不太明显,随后铝片表面有气泡产生,气体遇到明火发生爆鸣
开始没有明显现象,一段时间后铝片表面有气泡产生,气体遇到明火发生爆鸣
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1.铝表面有某种物质,能与盐酸和氢氧化钠溶液反应,但不能产生气体。
2.表面的物质反应完全之后,